Механические системы, от двигателя вашего автомобиля до компонентов вашего ноутбука, имеют тенденцию нагреваться при интенсивной работе. Теперь новое исследование показало, что то же самое можно сказать и о мозге — и он нагревается сильнее, чем считалось ранее.

Некоторые участки глубинного мозга могут нагреваться до 40 °C (104 °F), показало новое исследование, хотя это зависит от пола, времени суток и различных других факторов. Сравните это со средней температурой ротовой полости человека, которая обычно не превышает 37 °C (98,6 °F).

Однако, по мнению исследователей, это не является признаком неполадок в работе мозга и может свидетельствовать о его здоровом функционировании. Необычные тепловые сигнатуры потенциально могут быть использованы в будущем для поиска признаков повреждения или расстройства мозга.

«Для меня самым удивительным результатом нашего исследования является то, что мозг здорового человека может достигать температуры, которая в любом другом месте тела была бы диагностирована как лихорадка», — говорит биолог Джон О’Нил из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований (MRC) в Великобритании.

«Такие высокие температуры измерялись у людей с травмами мозга и раньше, но считалось, что это результат травмы».

Ранее измерения, проведенные у людей с черепно-мозговыми травмами, давали ученым основное представление о температуре мозга, что совсем не то же самое, что фиксировать состояние мозга в повседневной жизни.

Здесь же команда использовала метод магнитно-резонансной спектроскопии (МРС) — измерение химических характеристик с помощью магнитного поля — для неинвазивного измерения температуры мозга у 40 здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 40 лет. Более того, они объединили эту информацию с данными о циркадных ритмах и времени суток.

Средняя температура мозга составила 38,5 °C (101,3 °F), что более чем на 2 градуса выше, чем под языком. Были отмечены различия в зависимости от времени суток, области мозга, а также возраста, пола и менструального цикла участников.

Мозг женщин был в среднем на 0,4°C (0,72°F) теплее мозга мужчин, что, скорее всего, связано с менструальным циклом, а самая высокая температура мозга составила 40,9°C (105,6°C). Суточные колебания в среднем составляли около 1 °C (1,8 °F), при этом внешние части мозга, как правило, были холоднее.

«Мы обнаружили, что температура мозга снижается ночью перед сном и повышается днем», — говорит О’Нил. «Есть все основания полагать, что эти ежедневные колебания связаны с долгосрочным здоровьем мозга, что мы надеемся исследовать в дальнейшем».

Исследователи смогли использовать результаты своей работы для составления четырехмерной температурной карты мозга. Они надеются, что она может быть использована в качестве справочника о том, как должен выглядеть здоровый мозг — хотя для того, чтобы сделать ее действительно полезной, необходимо собрать гораздо больше данных у гораздо большей группы людей.

Дальнейшие исследования 114 человек, перенесших травматическое повреждение мозга (TBI), показали, что в этих случаях температура мозга изменялась еще больше — от 32,6 °C до 42,3 °C (от 90,7 °F до 108,1 °F).

Похоже, что существует определенная связь между температурным ритмом мозга и шансами выжить после ТБИ, хотя для этого необходимы дополнительные исследования.

Добавьте к этому еще одно наблюдение, что температура мозга, по-видимому, повышается с возрастом, и кажется, что регулирование этой температуры может быть ключом к здоровому мозгу — и к выживанию после значительной черепно-мозговой травмы. Температурные ритмы также могут быть полезны в качестве биомаркеров для проверки риска будущих расстройств мозга.

«То, что суточный ритм температуры мозга так сильно коррелирует с выживанием после ТБИ, говорит о том, что круглосуточное измерение температуры мозга имеет большое клиническое значение», — говорит невролог Нина Ржехоржек из Лаборатории молекулярной биологии MRC.

Исследование было опубликовано в журнале Brain.